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基本信息
- 項目名稱：
- 響應(yīng)面法對金銀花中綠原酸提取工藝的優(yōu)化
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 為優(yōu)化金銀花中綠原酸提取率的最佳工藝條件，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化提取工藝條件。結(jié)果表明：綠原酸微波輔助提取最佳工藝條件為微波功率400W，微波溫度58℃處理70s，料液比1∶25，乙醇質(zhì)量分數(shù)72%， 60℃水浴加熱51min，在此條件下，綠原酸提取率為4.643mg/g。
- 詳細介紹：
- 論文題目：響應(yīng)面法對金銀花中綠原酸提取工藝的優(yōu)化 摘 要：為優(yōu)化金銀花中綠原酸提取率的最佳工藝條件，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化提取工藝條件，再應(yīng)用Box-Behnken中心組合設(shè)計研究了乙醇質(zhì)量分數(shù)、水浴時間、微波溫度3個獨立因子對金銀花中綠原酸提取率的影響。結(jié)果表明：綠原酸微波輔助提取最佳工藝條件為微波功率400W，微波溫度58℃處理70s，料液比1∶25，乙醇質(zhì)量分數(shù)72%， 60℃水浴加熱51min，在此條件下，綠原酸提取率為4.643mg/g。 方法：1.2.1 綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確稱取1mg綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用無水乙醇定容至刻度，搖勻，即得濃度為20μg/mL的綠原酸標(biāo)準(zhǔn)對照品。取2mL對照品于10mL容量瓶中，用無水乙醇定容至刻度，搖勻，以無水乙醇為參比液，用紫外分光光度計在250～450nm處掃描，確定最大吸收波長。 取11個10mL容量瓶，分別加入綠原酸對照品0、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL、7mL、8mL、9mL和10mL。再加無水乙醇定容，搖勻，在最大吸收波長處測定吸光度。以綠原酸的濃度x(μg/mL)為橫坐標(biāo)，以吸光度y(A)為縱坐標(biāo)，繪制綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。 1.2.2 金銀花中綠原酸的提取及測定 將金銀花在60℃下烘干，取出，利用粉碎機粉碎，并過80目篩。準(zhǔn)確稱取1g的粉末放入錐形瓶中，按照一定的微波輔助條件處理一段時間后，取出，在一定浸提溫度、料液比、乙醇質(zhì)量分數(shù)、水浴時間下，浸提并趁熱過濾，將濾渣在同樣的條件下再重復(fù)浸提一次，合并2次所得濾液。然后用質(zhì)量分數(shù)為50%的石灰乳調(diào)節(jié)pH值至11，過濾沉淀物，然后加2倍量的70%乙醇混懸；再用體積分數(shù)為40%的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4并充分攪拌，然后過濾；濾液用質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，過濾，再將濾液稀釋，最后在最大吸收波長下測其吸光度，并計算提取率。 1.2.3 金銀花中綠原酸提取率計算 綠原酸提取率按下式計算。 Y=A-0.1090.0395 ×N×V×10-3M 式中，Y為綠原酸提取率(mg/g)，A為吸光度，N為稀釋倍數(shù)，V為綠原酸濾液體積(mL)，M為金銀花原料的質(zhì)量(g)。 2.1 最大吸收波長及綠原酸濃度的確定 采用1.2.2的方法，用紫外分光光度計在250～450nm處掃描，得最大吸收波長為329.9nm(圖1)；從繪制的綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖(圖2)得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：y＝0.0395x＋0.109。R? 2＝0.9983，表明，綠原酸濃度在2～20μg/mL范圍內(nèi)滿足良好的線性關(guān)系。 結(jié)論 1）通過單因素試驗，考察了料液比、乙醇質(zhì)量分數(shù)、水浴時間、微波時間、微波溫度和微波功率對綠原酸提取率的影響，建立了乙醇質(zhì)量分數(shù)、水浴時間、微波溫度3個因子與響應(yīng)值(綠原酸提取率)的數(shù)學(xué)模型，得到回歸方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2＝96.51%，說明方程擬合性較好，可以進行實際預(yù)測。 2）應(yīng)用響應(yīng)面設(shè)計法優(yōu)化微波輔助浸提金銀花中綠原酸的最佳工藝條件為微波功率400W，微波溫度58℃處理70s，料液比1∶25，乙醇質(zhì)量分數(shù)72%，60℃水浴加熱51min，平均提取率為4.643mg/g，與預(yù)測值4.710mg/g的相對誤差為－1.422%。采用微波輔助提取金銀花中的綠原酸，不但利用了豐富的金銀花資源，而且微波法易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的： 1.推廣綠原酸的生物活性和經(jīng)濟價值，為金銀花的深度提取加工提供理論參考。 基本思路： 1.采用單因素試驗，通過控制變量法分別研究了各因素對綠原酸提取率的影響。 2.在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)計三因素三水平的的響應(yīng)面分析。并采用SAS V8.1軟件的RSReg程序?qū)υ囼灲Y(jié)果進行分析后得出響應(yīng)面試驗結(jié)果。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 科學(xué)性： 1.采用乙醇為溶劑提取，提取溶劑乙醇回收利用，節(jié)約生產(chǎn)成本。 2. 流程簡單適合現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)要求。 先進性：提取溶劑用量少，較常規(guī)方法可少50％左右；微波輔助提取后續(xù)處理方便、安全，無污染，低耗能，屬于綠色工藝流程。 獨特之處：采用微波輔助醇提法提取金銀花中綠原酸的工藝受到多種因素的影響，其中各因素還可能存在交互作用。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 實際應(yīng)用價值： 得出了最佳提取工藝條件，為綠原酸今后的發(fā)展方向提供理論參考，以期使金銀花的深度開發(fā)利用具有良好的經(jīng)濟效益和現(xiàn)實意義。 現(xiàn)實意義： 鍛煉了大學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力，培育了團隊協(xié)作精神，開拓了視野，提升了自身價值，為后續(xù)深造或工作有一定的積極作用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為優(yōu)化金銀花中綠原酸提取率的最佳工藝條件，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化提取工藝條件，再應(yīng)用Box-Behnken中心組合設(shè)計研究了乙醇質(zhì)量分數(shù)、水浴時間、微波溫度3個獨立因子對金銀花中綠原酸提取率的影響。結(jié)果表明：綠原酸微波輔助提取最佳工藝條件為微波功率400W，微波溫度58℃處理70s，料液比1∶25，乙醇質(zhì)量分數(shù)72%， 60℃水浴加熱51min，在此條件下，綠原酸提取率為4.643mg/g。
獲獎情況
- 論文《響應(yīng)面法對金銀花中綠原酸提取工藝的優(yōu)化》公開發(fā)表在《貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)》2010年第12期
鑒定結(jié)果
- 通過！
參考文獻
- [1] 王 輝，田呈瑞，馬守磊，等.綠原酸的研究進展[J].食品工業(yè)科技，2009,30(5):341-345. [2] 吳江濤.綠原酸的生物活性及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009(19):349-350. [3] 慕運動.響應(yīng)面方法及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].鄭州工程學(xué)院學(xué)報，2001,22(3):91-94. [4] 彭昭英.世界統(tǒng)計與分析全才SAS系統(tǒng)應(yīng)用指南[M].北京:希望電子出版社，2000:309-367. [5] 楊海濤，劉軍海.響應(yīng)面分析法優(yōu)化杜仲葉中綠原酸提取工藝的研究[J].中國飼料，2008(18):13-14,17. [6] 張星海.金銀花中綠原酸提取、分離純化工藝和活性研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2003. [7] 符史良，鐘杰平，李海霞，等.從金銀花中提取綠原酸的工藝研究[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報，2007,27(4):70-73. [8] 翁定軍.社會定量研究的數(shù)據(jù)處理:原理與方法[M].上海:上海大學(xué)出版社，2002:155-164. [9] 何少華.試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理[M].長沙:國防科技大學(xué)出版社，2002:62-186.
同類課題研究水平概述
- 綠原酸是一種具有極高藥用價值和經(jīng)濟價值的純天然提取物，其來源在自然界中分布廣泛，主要存在于金銀花、杜仲葉、葵花籽、蒲公英等植物中。綠原酸是許多藥材和中成藥的主要有效成分之一，研究表明其具有抗菌、消炎、解毒、利膽、降壓等作用，現(xiàn)代科學(xué)對綠原酸生物活性的研究已深入到食品、醫(yī)藥、保健和日用化工等領(lǐng)域。高純度的綠原酸價格昂貴，是目前國際公認的“植物黃金”。因此，綠原酸的提取和純化受到國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注。 目前，綠原酸的提取工藝主要有: 有機溶劑提取、回流提取、微波輔助提取、超聲波輔助提取、超臨界流體萃取等。綠原酸的提取工藝報道主要集中在對不同原料時工藝條件的改進上，這些都極大的推動了有機溶劑提取法的快速發(fā)展。 曹淵[2]等人優(yōu)選金銀花中綠原酸的最佳提取方法和提取工藝。方法以金銀花中綠原酸的含量為指標(biāo),考察了水蒸氣蒸餾法、超聲波提取法和醇提法提取金銀花中綠原酸優(yōu)劣,確定超聲法為最佳提取方法。通過正交實驗,以溶劑濃度、預(yù)浸時間、超聲時間和pH值4個因素對超聲法的提取工藝進行優(yōu)選。結(jié)果得到最佳的提取工藝條件為:乙醇濃度為60%,pH值1,預(yù)浸12 h,超聲提取2次, 45 min/次;此條件下綠原酸提取率可達5. 62%。影響程度為: pH值>預(yù)浸時間>超聲時間>溶劑濃度。結(jié)論工藝簡單,提取條件溫和,提取率高,可為提取綠原酸的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化所應(yīng)用。 梅林[4]等人采用正交試臉設(shè)計，優(yōu)化水提金銀花中綠原酸的工藝條件。結(jié).水提金銀花錄佳條件為預(yù)漫池sh，15倍溶別，so℃下漫提lh，提取率為4.85%，影響因素的主次順序為提取沮度>提取時間>預(yù)浸池時間>溶荊倍數(shù)。結(jié)論該工藝條件簡單、德定、可行，綠原政提取率可達5.57%。 黃家衛(wèi)[5]等人優(yōu)化金銀花中綠原酸的超聲提取工藝。方法以綠原酸得率為指標(biāo)，采用響應(yīng)面分析法，考察料液比、提取時間、乙醇濃度等不同因素對提取條件的影響，優(yōu)選最佳提取工藝。結(jié)果超聲提取法的最佳提取條件為：料液比為1∶14，乙醇濃度為58%，提取時間為27 min，綠原酸得率為1.39%。結(jié)論該優(yōu)化工藝簡便穩(wěn)定、重復(fù)性好，可用于金銀花綠原酸的提取。 目前，國內(nèi)對綠原酸的研究集中在提取工藝的優(yōu)化及提取物純化，而國外則重點關(guān)注綠原酸新生理功能的拓展及可能作用機制的討論[7]。近年來，隨著人們對生物資源的重視，綠原酸的提取受到越來越多研究者的關(guān)注。
